RU2521570C1

RU2521570C1 - Hydraulic press

Info

Publication number: RU2521570C1
Application number: RU2013100485/02A
Authority: RU
Inventors: Александр Петрович Потапенков; Сергей Степанович Пилипенко; Ольга Михайловна Андреева; Мария Анатольевна Перевезенцева; Денис Олегович Ермекеев; Марсель Раисович Байгузин
Priority date: 2013-01-09
Filing date: 2013-01-09
Publication date: 2014-06-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: hydraulic press comprises an actuating cylinder, main and additional hydraulic intensifiers, a pump station, a system of distributors. The intensifiers are made as high and low pressure cylinders with plungers forming movable plunger blocks which are rigidly connected to each other. The system of distributors consists of a four-way three-position reversing slide valve and a three-way two-position slide valve. A system of eight back pressure valves, a system of six two-way two-position cut-off slide valves and a four-way two-position slide valve are provided in the press. The cavities of high pressure cylinders of each intensifier are separately connected to the piston cavity of the actuating cylinder through the sequentially installed back pressure valves and normally closed cut-off slide valves. One of the outputs of the four-way two-position slide valve is connected to the low pressure cylinder cavity in the main intensifier through the normally closed cut-off slide valve and to the high pressure cylinder cavity in the additional intensifier through the parallel installed back pressure valve and normally closed cut-off slide valve. The second output of the said slide valve is connected to the low pressure cylinder cavity in the additional intensifier through the normally closed cutoff slide valve and to the high pressure cylinder cavity through the parallel installed back pressure valve and normally open cut-off slide valve. The result is expanded process capabilities of the press and simplified control circuit for the main intensifier. The inputs of the said slide valve are connected to the drain and one of the outputs of the three-way two-position slide valve. Additionally the cavities of low pressure cylinders of both intensifiers are separately connected to a fluid tank and the piston cavity of the actuating cylinder through the back pressure valves.

EFFECT: continuous supply of fluid to the working cavity of an actuating cylinder at any initial position of the movable plunger block, simplified press control and expanded process capabilities.

1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при создании гидропрессов, предназначенных для выполнения технологических операций с изменяющейся по ходу ползуна технологической нагрузкой.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used to create hydraulic presses designed to perform technological operations with varying technological load along the slide.

Известен гидравлический пресс, содержащий рабочий цилиндр, мультипликатор в виде соосных цилиндров с поршнями различных диаметров; источник питания рабочей жидкости;Known hydraulic press containing a working cylinder, a multiplier in the form of coaxial cylinders with pistons of various diameters; working fluid power source;

гидрораспределитель; дополнительный поршневой цилиндр, установленный параллельно мультипликатору; компенсатор расхода жидкости в виде аккумулятора низкого давления; золотник переключения ступеней мультипликации и запорный золотник (А.С. СССР 1133117, 1985, В30В 15/16).directional control valve; an additional piston cylinder mounted parallel to the multiplier; fluid flow compensator in the form of a low-pressure accumulator; animation spool for switching stages and locking spool (A.S. USSR 1133117, 1985, V30V 15/16).

Недостатками данного пресса являются:The disadvantages of this press are:

- Сложность системы управления прессом ввиду наличия аккумулятора низкого давления с дополнительной аппаратурой для управления его работой.- The complexity of the press control system due to the presence of a low pressure battery with additional equipment to control its operation.

- Сложность конструкции мультипликатора, состоящего из основных и дополнительных цилиндров поршневого типа.- The complexity of the design of the multiplier, consisting of the main and additional piston type cylinders.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является гидравлический пресс, содержащий поршневой силовой цилиндр, гидравлический мультипликатор, выполненный в виде двух соосных цилиндров высокого и низкого давления с плунжерами, образующими подвижной блок плунжеров, насосную станцию, четырехходовой трехпозиционный реверсивный золотник, входы которого раздельно соединены с напорной и сливной магистралями насосной станции, а один из выходов - с возвратной полостью силового цилиндра;The closest in technical essence and the achieved result is a hydraulic press containing a piston power cylinder, a hydraulic multiplier made in the form of two coaxial high and low pressure cylinders with plungers forming a movable plunger block, a pump station, a four-way three-position reversible spool, the inputs of which are separately connected with pressure and drain lines of the pumping station, and one of the exits with the return cavity of the power cylinder;

два трехходовых двухпозиционных золотника, один из которых своим открытым входом подключен ко второму выходу реверсивного золотника (RU 2206456 С2, В30В 15/16, 20.06.2003). Недостатком данного пресса являются:two three-way on / off slide valves, one of which with its open input is connected to the second output of the reversible slide valve (RU 2206456 C2, V30V 15/16, 06/20/2003). The disadvantage of this press are:

- Ограниченные технологические возможности, поскольку объемы полостей цилиндров мультипликатора должны строго увязываться с величиной холостого и рабочего хода пресса, а это, в свою очередь, определяет технологический процесс обработки.- Limited technological capabilities, since the volume of the cavity of the cylinders of the multiplier must be strictly related to the idle and working stroke of the press, and this, in turn, determines the technological process of processing.

- Необходимость вывода подвижного блока плунжеров цилиндров мультипликатора в строго заданную позицию после каждого рабочего цикла, что усложняет систему управления прессом.- The need to withdraw the movable block of plunger cylinders of the multiplier to a strictly predetermined position after each working cycle, which complicates the press control system.

Задачей заявляемого устройства является расширение технологических возможностей пресса и упрощение системы управления прессом.The task of the claimed device is to expand the technological capabilities of the press and simplify the control system of the press.

Поставленная задача достигается тем, что гидравлический пресс, содержащий силовой поршневой цилиндр, гидравлический мультипликатор, выполненный в виде двух соосных цилиндров высокого и низкого давления с плунжерами, образующими подвижной блок плунжеров, насосную станцию, четырехходовой трехпозиционный реверсивный золотник, входы которого раздельно соединены с напорной и сливной магистралями насосной станции, а один из выходов - с возвратной полостью силового цилиндра, трехходовой двухпозиционный золотник, вход которого соединен со вторым выходом реверсивного золотника, а один из выходов - с поршневой полостью силового цилиндра, согласно изобретению, снабжен системой восьми обратных клапанов, системой шести двухходовых двухпозиционных отсеченных золотников, четырехходовым двухпозиционным золотником и соосно установленным с основным мультипликатором дополнительным гидравлическим мультипликатором с цилиндрами высокого и низкого давления с плунжерами, образующими подвижный блок плунжеров, который жестко связан с подвижным блоком плунжеров основного мультипликатора и снабжен штангой, взаимодействующей с устройством переключения четырехходового двухпозиционного золотника, а полости цилиндров высокого давления мультипликаторов имеют периферийное расположение и через последовательно установленные обратные клапаны и нормально закрытые отсеченные золотники раздельно соединены с поршневой полостью силового цилиндра, при этом один из входов четырехходового двухпозиционного золотника через нормально закрытый отсечной золотник соединен с полостью цилиндра низкого давления основного мультипликатора и через параллельно установленные обратный клапан и нормально открытый отсечной золотник - с полостью цилиндра высокого давления дополнительного мультипликатора, а второй выход четырехходового двухпозиционного золотника через нормально закрытый отсечной золотник соединен с полостью цилиндра низкого давления дополнительного мультипликатора и через параллельно установленные обратный клапан и нормально открытый отсечной золотник - с полостью цилиндра высокого давления основного мультипликатора, причем один из выходов четырехходового двухпозиционного золотника соединен со сливом, а второй вход - со вторым выходом трехходового двухпозиционного золотника, дополнительно полости цилиндров низкого давления основного и дополнительного мультипликаторов раздельно через обратные клапаны соединены с баком для жидкости насосной станции и с поршневой полостью силового цилиндра.This object is achieved in that a hydraulic press containing a power piston cylinder, a hydraulic multiplier made in the form of two coaxial high and low pressure cylinders with plungers forming a movable plunger block, a pump station, a four-way three-position reversible spool, the inputs of which are separately connected to the pressure and drain lines of the pumping station, and one of the outputs has a return cavity of the power cylinder, a three-way on-off slide valve, the input of which is connected to according to the invention, it is equipped with a system of eight check valves, a system of six two-way on-off cut-off spools, a four-way on-off spool and an additional hydraulic multiplier coaxially mounted with the main multiplier with high and low pressure cylinders with plungers forming a movable block of plungers, which is rigidly connected to the movable block of plungers of the main multiplier an atomizer and is equipped with a rod that interacts with a four-way on-off valve spool switching device, and the cavities of the high-pressure multiplier cylinders are peripherally located and are connected separately to the piston cavity of the power cylinder through sequentially installed check valves and normally closed cut-off spools, one of the inputs of the four-way on-off valve through normally closed shut-off spool connected to the cavity of the low pressure cylinder of the main multi the liquefier and through a parallel mounted check valve and a normally open shut-off valve - with a cavity of a high pressure cylinder of an additional multiplier, and the second output of a four-way on-off slide valve through a normally closed shut-off spool is connected to a cavity of a low pressure cylinder of an additional multiplier and through a parallel mounted check valve and a normally open shut-off valve spool - with the cavity of the high pressure cylinder of the main multiplier, and one of the outputs even rehhodovogo-off valve is connected to the drain, and the second input - to the second output of three-way two-position spool, further low-pressure cylinder chamber of the main and additional multipliers separately through check valves connected to the tank for liquid pumping station and a plunger cavity of the jack.

Включение в состав пресса системы четырех обратных клапанов, системы шести двухходовых двухпозиционных отсечных золотников, четырехходового двухпозиционного золотника и соосно установленного с основным дополнительного гидравлического мультипликатора с цилиндрами высокого и низкого давления с плунжерами, образующими подвижной блок плунжеров, который жестко связан с подвижным блоком плунжеров основного мультипликатора и снабжен штангой, взаимодействующей с устройством переключения четырехходового двухпозиционного золотника; соединение полостей цилиндров высокого давления мультипликаторов, имеющих перефирийное расположение, через последовательно установленные обратные клапаны и нормально закрытые отсеченные золотники раздельно с поршневой полостью силового цилиндра, соединение одного из выходов четырехходового двухпозиционного золотника через нормально закрытый отсечной золотник с полостью цилиндра низкого давления основного мультипликатора и через параллельно установленные обратный клапан и нормально открытый отсечной золотник с полостью цилиндра высокого давления дополнительного мультипликатора, соединение второго выхода четырехходового двухпозиционного золотника через нормально закрытый отсечной золотник с полостью цилиндра низкого давления дополнительного мультипликатора и через параллельно установленные обратный клапан и нормально открытый отсечной золотник с полостью цилиндра высокого давления основного мультипликатора, а также соединение при этом одного из входов четырехходового двухпозиционного золотника со сливом, а второго входа со вторым выходом трехходового двухпозиционного золотника, и дополнительное соединение полостей цилиндров низкого давления основного и дополнительного мультипликаторов раздельно через обратные клапаны с баком для жидкости насосной станции и с поршневой полостью силового цилиндра в совокупности с другими существенными признаками обеспечивают включение основного и дополнительного мультипликаторов на совместную работу в режиме гидравлического мультипликатора или в режиме гидравлического редуктора (в зависимости от давления в силовом цилиндре) при любом положении подвижного блока плунжеров, а это исключает строгую увязку объемов полостей цилиндров мультипликаторов с величинами холостого и рабочего хода пресса, исключает требование вывода блока плунжеров мультипликаторов перед каждым рабочим циклом пресса строго в расчетное положение, и, как следствие, упрощается система управления прессом и расширяются его технологические возможности.Inclusion in the press system of four check valves, a system of six two-way on-off shut-off spools, a four-way on-off spool and coaxially mounted with the main additional hydraulic multiplier with high and low pressure cylinders with plungers forming a movable block of plungers, which is rigidly connected to the movable block of plungers of the main multiplier and equipped with a bar interacting with a four-way on / off slide valve switching device; the connection of the cavities of the high pressure cylinders of the multipliers having a peripheral location, through sequentially installed non-return valves and normally closed cut-off spools separately from the piston cavity of the power cylinder, the connection of one of the outputs of the four-way on-off slide valve through the normally closed cut-off valve with the cavity of the low pressure cylinder of the main multiplier and through parallel installed check valve and normally open shut-off valve with cylinder cavity high pressure of the additional multiplier, connecting the second output of the four-way on / off valve through a normally closed shut-off valve with the cavity of the low pressure cylinder of the additional multiplier and through parallel-mounted check valve and normally open shut-off valve with the cavity of the high pressure cylinder of the main multiplier, as well as connecting one of the inputs of the four-way on / off slide valve, and the second input with the second output of the three-way the two-position spool, and the additional connection of the cavities of the low-pressure cylinders of the main and additional multipliers separately through check valves with the liquid tank of the pumping station and with the piston cavity of the power cylinder, together with other essential features, ensure that the main and additional multipliers are turned on for joint operation in the hydraulic multiplier mode or in the mode of a hydraulic reducer (depending on the pressure in the power cylinder) with any polo the mobile block of plungers, and this eliminates the strict linkage of the cylinder cavity volumes of the multipliers with the idle and working stroke of the press, eliminates the requirement to bring the block of plunger of multipliers before each working cycle of the press strictly into the calculated position, and, as a result, the control system of the press is simplified and expanded technological capabilities.

Гидравлический пресс поясняется чертежом, где показана схема пресса.The hydraulic press is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the press.

Гидравлический пресс содержит силовой цилиндр 1 с поршневой рабочей полостью 2 и штоковой возвратной полостью 3, насосную станцию 4, два гидравлических мультипликатора 5 и 6 с плунжерными цилиндрами низкого давления 7 и 8 и с плунжерными цилиндрами высокого давления 9 и 10 соответственно. Плунжеры цилиндров каждого мультипликатора с диаметрами d и D (d<D) образуют подвижные блоки 11 и 12, которые тягами 13 объединены в общий подвижный блок. Система гидроаппаратов включает четырехходовой трехпозиционный реверсивный золотник 14 с электромагнитами 15 и 16, входы которого раздельно соединены со сливной и напорной магистралями насосной станции, а один из выходов - трубопроводом 17 с возвратной полостью силового цилиндра. Второй выход реверсивного золотника соединен со входом трехходового двухпозиционного золотника 18 с электромагнитом 19. Закрытый выход этого золотника трубопроводом 20 соединен с рабочей полостью силового цилиндра, а открытый выход - со входом четырехходового двухпозиционного золотника 21 с устройством для переключения 22, второй вход которого соединен со сливом. С устройством переключения 22 взаимодействует штанга 23, закрепленная на общем подвижном блоке мультипликаторов. Полости цилиндров высокого давления 9 и 10 мультипликаторов 5 и 6, соответственно, через последовательно установленные обратные клапаны 24 и 25 и нормально закрытые двухходовые двухпозиционные отсечные золотники 26 и 27 с электромагнитами 28 и 29 соединены с рабочей полостью силового цилиндра, с которой соединены и полости цилиндров низкого давления 7 и 8 мультипликаторов 5 и 6, соответственно через обратные клапаны 30 и 31. Дополнительно полости цилиндров 7 и 8 соответственно через обратные клапаны 32 и 33 соединены с баком для жидкости насосной станции. Один из выходов четырехходового двухпозиционного золотника 21 через нормально закрытый двухходовой двухпозиционный отсечной золотник 34 с электромагнитом 35 соединен с цилиндром низкого давления 7 мультипликатора 5 и через параллельно установленные обратный клапан 36 и через нормально открытый двухходовой двухпозиционный отсечной золотник 37 с электромагнитом 38 - с цилиндром высокого давления 10 мультипликатора 6; второй выход золотника 21 через нормально закрытый двухходовой двухпозиционный отсечной золотник 39 с электромагнитом 40 соединен с цилиндром низкого давления 8 мультипликатора 6 и через параллельно установленные обратный клапан 41 и нормально открытый двухходовой двухпозиционный отсечной золотник 42 с электромагнитом 43 - с цилиндром высокого давления 9 мультипликатора 5.The hydraulic press contains a power cylinder 1 with a piston working cavity 2 and a rod return cavity 3, a pump station 4, two hydraulic multipliers 5 and 6 with low pressure plunger cylinders 7 and 8 and high pressure plunger cylinders 9 and 10, respectively. Plungers of cylinders of each multiplier with diameters d and D (d <D) form movable blocks 11 and 12, which are connected by rods 13 into a common movable block. The hydraulic system includes a four-way three-position reversible spool 14 with electromagnets 15 and 16, the inputs of which are separately connected to the drain and pressure lines of the pump station, and one of the outputs is a pipe 17 with a return cavity of the power cylinder. The second output of the reversible spool is connected to the input of the three-way on-off valve 18 with an electromagnet 19. The closed output of this spool is connected by a pipe 20 to the working cavity of the power cylinder, and the open output is connected to the input of the four-way on-off valve 21 with the switching device 22, the second input of which is connected to the drain . With the switching device 22 interacts with the rod 23, mounted on a common movable block of multipliers. The cavity of the high pressure cylinders 9 and 10 of the multipliers 5 and 6, respectively, through sequentially installed check valves 24 and 25 and normally closed two-way on-off shut-off spools 26 and 27 with electromagnets 28 and 29 are connected to the working cavity of the power cylinder, to which the cavity of the cylinder low pressure 7 and 8 of the multipliers 5 and 6, respectively, through the check valves 30 and 31. Additionally, the cavity of the cylinders 7 and 8, respectively, through the check valves 32 and 33 are connected to the liquid tank of the pumping station and. One of the outputs of the four-way on-off valve 21 through a normally closed two-way on-off shut-off valve 34 with an electromagnet 35 is connected to the low pressure cylinder 7 of the multiplier 5 and through a parallel-mounted check valve 36 and through a normally open two-way on-off two-position shut-off valve 37 with an electromagnet 38 - with a high pressure cylinder 10 multiplier 6; the second output of the spool 21 through a normally closed two-way on-off shut-off valve 39 with an electromagnet 40 is connected to the low pressure cylinder 8 of the multiplier 6 and through a parallel-mounted check valve 41 and a normally open two-way on-off cut-off valve 42 with an electromagnet 43 - to the high pressure cylinder 9 of the multiplier 5.

Гидравлический пресс работает следующим образом. Рабочий цикл пресса происходит при работающих насосах станции и включает периоды холостого хода, рабочего хода с двумя ступенями скорости и давления и обратного хода с выведением поршня силового цилиндра в исходное положение.The hydraulic press operates as follows. The working cycle of the press occurs when the station’s working pumps and includes periods of idling, working stroke with two speed and pressure steps and a reverse stroke with the piston of the power cylinder in the initial position.

Холостой ход пресса начинается из положения, при котором поршень силового цилиндра 1 занимает крайнее левое положение (по схеме). Для его осуществления включается электромагнит 15. Реверсивный золотник 14 занимает позицию, при которой возвратная полость 3 силового цилиндра трубопроводом 17 соединяется со сливом, а напорная магистраль насосной станции через трехходовой двухпозиционный золотник 18, находящийся в исходной позиции, соединяется со входом четырехходового двухпозиционного золотника 21. В зависимости от того, какую позицию (из двух) занимает этот золотник, жидкость далее будет поступать по двум направлениям. При нахождении золотника в основной позиции (схема) жидкость от насосов через отсечной золотник 37 и обратный клапан 36 поступает в цилиндр высокого давления 10 мультипликатора 6. При этом общий подвижный блок плунжеров мультипликаторов перемещается вправо (по схеме), вытесняя жидкость из цилиндра низкого давления 8 мультипликатора 6 через обратный клапан 31 в рабочую полость 2 силового цилиндра, обеспечивая движение его поршня вправо (по схеме) с вытеснением жидкости из полости 3 на слив. Жидкость из цилиндра высокого давления 9 мультипликатора 5 в данном случае сливается через отсечной золотник 42 и золотник 21. Одновременно происходит заполнение цилиндра низкого давления 7 мультипликатора 5 из бака насосной станции через обратный клапан 32. В конце хода общего блока плунжеров мультипликаторов вправо (по схеме) штанга 23, связанная с этим блоком, входит в контакт с устройством 22 и переводит золотник 21 во вторую позицию, при которой жидкость от насосов через отсечной золотник 42 и обратный клапан 41 поступает в цилиндр высокого давления 9 мультипликатора 5. При этом общий подвижный блок плунжеров мультипликторов перемещается влево (по схеме), вытесняя жидкость из цилиндра низкого давления 7 мультипликатора 5 через обратный клапан 30 в рабочую полость 2 силового цилиндра, обеспечивая движение его поршня вправо (по схеме) с вытеснением жидкости из полости 3 на слив. Жидкость из цилиндра высокого давления 10 мультипликатора 6 в данном случае сливается через отсечной золотник 37 и золотник 21. Одновременно происходит заполнение цилиндра низкого давления 8 мультипликатора 6 из бака насосной станции через обратный клапан 33. В конце хода общего блока плунжеров мультипликаторов влево (по схеме) штанга 23 входит в контакт с устройством 22 и переводит золотник 21 в исходную позицию. Начинается новый рабочий цикл мультипликаторов. В итоге, обеспечивается непрерывная подача жидкости в силовой цилиндр. Блок мультипликаторов при этом работает в режиме гидравлического редуктора, обеспечивая повышенную скорость поршня силового цилиндра с одновременным повышением давления в напорной магистрали насосной станции по отношению к давлению в рабочей полости силового цилиндра, которое определяется усилием холостого хода. А именно:Idling of the press starts from the position at which the piston of the power cylinder 1 occupies the extreme left position (according to the scheme). For its implementation, the electromagnet 15 is turned on. The reversible spool 14 occupies a position in which the return cavity 3 of the power cylinder is connected by a pipeline 17 to the drain, and the pressure line of the pumping station through the three-way on-off valve 18 located in the initial position is connected to the input of the four-way on-off valve 21. Depending on which position (of two) this spool takes, the liquid will then flow in two directions. When the spool is in the main position (diagram), the liquid from the pumps through the shut-off spool 37 and the check valve 36 enters the high pressure cylinder 10 of the multiplier 6. In this case, the common movable block of the plunger of the animators moves to the right (according to the diagram), displacing the liquid from the low pressure cylinder 8 the multiplier 6 through the check valve 31 into the working cavity 2 of the power cylinder, providing the movement of its piston to the right (according to the scheme) with the displacement of fluid from the cavity 3 to drain. The liquid from the high-pressure cylinder 9 of the multiplier 5 in this case is discharged through the shut-off valve 42 and the spool 21. Simultaneously, the low-pressure cylinder 7 of the multiplier 5 is filled from the tank of the pump station through the check valve 32. At the end of the stroke of the common block of multiplier plungers to the right (according to the diagram) the rod 23 associated with this block comes into contact with the device 22 and puts the spool 21 into the second position, in which the liquid from the pumps through the shut-off spool 42 and the check valve 41 enters the high cylinder 9 of the multiplier 5. In this case, the common movable block of multiplier plungers moves to the left (according to the diagram), displacing the liquid from the low pressure cylinder 7 of the multiplier 5 through the check valve 30 into the working cavity 2 of the power cylinder, providing its piston to the right (according to the diagram) fluid from cavity 3 to drain. The liquid from the high-pressure cylinder 10 of the multiplier 6 in this case is drained through the shut-off valve 37 and the spool 21. Simultaneously, the low-pressure cylinder 8 of the multiplier 6 is filled from the tank of the pump station through the check valve 33. At the end of the stroke of the common block of multiplier plungers to the left (according to the diagram) the rod 23 comes into contact with the device 22 and puts the spool 21 in its original position. A new multiplier work cycle begins. As a result, a continuous supply of fluid to the power cylinder is ensured. The block of multipliers in this case operates in the hydraulic gearbox mode, providing an increased speed of the piston of the power cylinder with a simultaneous increase in pressure in the pressure line of the pumping station with respect to the pressure in the working cavity of the power cylinder, which is determined by the idling force. Namely:

$V_{X} = Q_{H} / (S_{П} \cdot k_{P})$

;

P_{H} = P_{X} / k_{P} = R_{X} / (S_{П} \cdot k_{P})

,

V_{X} = Q_{H} / (S_{P} \cdot k_{P})

;

P_{H} = P_{X} / k_{P} = R_{X} / (S_{P} \cdot k_{P})

,

где V_X - скорость холостого хода; Q_H - подача насосов; S_П - площадь поршня силового цилиндра; k_p=d²/D²<1 - коэффициент редукции; Р_Н - давление, развиваемое насосами; Р_Х - давление в рабочей полости силового цилиндра при холостом ходе пресса; R_Х - усилие холостого хода.where V _X is the idle speed; Q _H - pump supply; S _P - the area of the piston of the power cylinder; k _p = d ² / D ² <1 - reduction coefficient; P _N - pressure developed by the pumps; P _X - pressure in the working cavity of the power cylinder during idle press; R _X - idle force.

Рабочий ход, в зависимости от рабочего усилия и соответствующего ему давления в рабочей полости силового цилиндра, может проходить по двум вариантам (с двумя ступенями скорости и давления). Первый вариант осуществляется, когда давление в рабочей полости силового цилиндра не превышает максимального рабочего давления насосов, второй вариант проходит при давлении в рабочей полости, превышающем максимальное рабочее давление насосов.The working stroke, depending on the working force and the corresponding pressure in the working cavity of the power cylinder, can take place in two ways (with two steps of speed and pressure). The first option is carried out when the pressure in the working cavity of the power cylinder does not exceed the maximum working pressure of the pumps, the second option passes at a pressure in the working cavity exceeding the maximum working pressure of the pumps.

При первом варианте рабочего хода включается электромагниты 15 и 19. Реверсивный золотник 14 и золотник 18 занимают позиции, при которых жидкость от насосной станции по трубопроводу 20 поступает в рабочую полость силового цилиндра и при движении его поршня вправо (по схеме) вытесняется из возвратной полости по трубопроводу 17 через реверсивный золотник на слив. По сравнению с холостым ходом снижается скорость хода поршня силового цилиндра и уравниваются давления в рабочей полости силового цилиндра и в напорной магистрали. А именно:In the first variant of the working stroke, the electromagnets 15 and 19 are turned on. The reversible spool 14 and spool 18 occupy positions in which the liquid from the pumping station through pipeline 20 enters the working cavity of the power cylinder and when its piston moves to the right (according to the diagram) is displaced from the return cavity by pipeline 17 through a reversible spool to drain. Compared with idling, the piston stroke speed of the power cylinder decreases and the pressures in the working cavity of the power cylinder and in the pressure line are equalized. Namely:

$V_{1} = Q_{H} / S_{П}$

;

P_{H} = P_{1} = R_{1} / S_{П}

,

V_{one} = Q_{H} / S_{P}

;

P_{H} = P_{one} = R_{one} / S_{P}

,

где V₁, P₁, R₁ - соответственно скорость, давление в рабочей полости силового цилиндра и усилие при первом варианте рабочего хода.where V ₁ , P ₁ , R ₁ - respectively, speed, pressure in the working cavity of the power cylinder and the force in the first version of the working stroke.

При втором варианте рабочего хода включаются электромагниты 15, 28, 29, 35, 38, 40 и 43. Все отсечные золотники при этом меняют свои позиции. Нормально закрытые золотники 26, 27, 34 и 39 открываются; нормально открытые золотники 37 и 42 закрываются. Реверсивный золотник 14 занимает позицию, при которой возвратная полость 3 силового цилиндра трубопроводом 17 соединяется со сливом, а напорная магистраль насосной станции через золотник 18, находящийся в исходной позиции, соединяется со входом золотника 21. В зависимости от того, какую позицию (из двух) занимает этот золотник, жидкость будет поступать по двум направлениям. При нахождении золотника в исходной позиции (схема) жидкость поступает одновременно в полость цилиндра низкого давления 7 мультипликатора 5 через отсечной золотник 34 и через обратный клапан 36 - в полость цилиндра высокого давления 10 мультипликатора 6. При этом общий подвижный блок плунжеров мультипликаторов двигается вправо (по схеме), вытесняя жидкость из полости цилиндра высокого давления 9 мультипликатора 5 через обратный клапан 24 в рабочую полость 2 силового цилиндра, обеспечивая движение его поршня вправо (по схеме) с вытеснением жидкости из полости 3 на слив. Жидкость из полости цилиндра низкого давления 8 мультипликатора 6 через отсечной золотник 39 и золотник 21 вытесняется на слив. В конце хода общего блока плунжеров мультипликаторов вправо (по схеме) штанга 23, связанная с этим блоком, входит в контакт с устройством 22 и переводит золотник 21 во вторую позицию, при которой жидкость от насосов одновременно поступает в полость цилиндра низкого давления 8 мультипликатора 6 через отсечной золотник 39 и через обратный клапан 41 - в полость цилиндра высокого давления 9 мультипликатора 5. При этом общий подвижной блок плунжеров мультипликаторов двигается влево (по схеме), вытесняя жидкость из полости цилиндра высокого давления 10 мультипликатора 6 через обратный клапан 25 в рабочую полость 2 силового цилиндра, обеспечивая движение его поршня вправо (по схеме) с вытеснением жидкости из полости 3 на слив. Жидкость из полости цилиндра низкого давления 7 мультипликатора 5 через отсечной золотник 34 и золотник 21 вытесняется на слив. В конце хода общего блока плунжеров мультипликаторов влево (по схеме) штанга 23 входит в контакт с устройством 22 и переводит золотник 21 в исходную позицию. Начинается новый рабочий цикл мультипликаторов. В итоге, при втором варианте рабочего хода, обеспечивается непрерывная подача жидкости в силовой цилиндр. Блок мультипликаторов работает по прямому назначению, что определяет более низкую рабочую скорость и более высокое рабочее давление в рабочей полости силового цилиндра по сравнению с давлением в напорной магистрали. А именно:In the second variant of the working stroke, the electromagnets 15, 28, 29, 35, 38, 40 and 43 are switched on. All shut-off spools change their positions. Normally closed spools 26, 27, 34 and 39 open; normally open spools 37 and 42 are closed. The reversible spool 14 occupies a position in which the return cavity 3 of the power cylinder is connected to the drain via a pipe 17, and the pressure line of the pumping station through the spool 18, which is in the initial position, is connected to the input of the spool 21. Depending on which position (of the two) takes this spool, the fluid will flow in two directions. When the spool is in the initial position (diagram), the liquid enters simultaneously into the cavity of the low pressure cylinder 7 of the multiplier 5 through the shut-off valve 34 and through the check valve 36 into the cavity of the high pressure cylinder 10 of the multiplier 6. In this case, the common movable block of plunger of multipliers moves to the right (by scheme), displacing the liquid from the cavity of the high-pressure cylinder 9 of the multiplier 5 through the check valve 24 into the working cavity 2 of the power cylinder, ensuring the movement of its piston to the right (according to the scheme) with liquid STI from cavity 3 to drain. The liquid from the cavity of the low-pressure cylinder 8 of the multiplier 6 through the shut-off valve 39 and the valve 21 is displaced to the drain. At the end of the stroke of the common block of multiplier plungers to the right (according to the diagram), the rod 23 connected to this block contacts the device 22 and puts the spool 21 into the second position, at which the liquid from the pumps simultaneously enters the cavity of the low pressure cylinder 8 of the multiplier 6 through shut-off spool 39 and through the check valve 41 into the cavity of the high pressure cylinder 9 of the multiplier 5. In this case, the common movable block of plunger of multipliers moves to the left (according to the scheme), forcing the liquid out of the cavity of the high pressure cylinder 10 ultiplikatora 6 via the check valve 25 into the working chamber 2 of the actuator to facilitate movement of its piston to the right (according to the scheme) with the displacement fluid from the cavity 3 to the drain. The fluid from the cavity of the low-pressure cylinder 7 of the multiplier 5 through the shut-off valve 34 and the valve 21 is displaced to the drain. At the end of the stroke of the common block of plunger multipliers to the left (according to the diagram), the rod 23 comes into contact with the device 22 and puts the spool 21 in its original position. A new multiplier work cycle begins. As a result, with the second variant of the working stroke, a continuous supply of fluid to the power cylinder is ensured. The multiplier unit works for its intended purpose, which determines a lower working speed and higher working pressure in the working cavity of the power cylinder compared to the pressure in the pressure line. Namely:

$V_{2} = Q_{H} / (S_{П} \cdot k_{M})$

;

P_{2} = P_{H} \cdot k_{M} = R_{2} / S_{П}

,

V_{2} = Q_{H} / (S_{P} \cdot k_{M})

;

P_{2} = P_{H} \cdot k_{M} = R_{2} / S_{P}

,

где V₂, Р₂, R₂ - соответственно скорость, давление в рабочей полости силового цилиндра и усилие при втором варианте рабочего хода;where V ₂ , P ₂ , R ₂ - respectively, speed, pressure in the working cavity of the power cylinder and the force in the second version of the working stroke;

k_M=(1+D²/d²)>1 - коэффициент мультипликации.k _M = (1 + D ² / d ² )> 1 is the multiplier.

Для осуществления обратного хода включаются электромагниты 16 и 19. Реверсивный золотник 14 и золотник 18 занимают позиции, при которых трубопровод 17 и возвратная полость 3 силового цилиндра через реверсивный золотник соединяется с напорной магистралью насосной станции, а рабочая полость 2 силового цилиндра трубопроводом 20 через золотник 18 и реверсивный золотник соединяется со сливом. Жидкость поступающая от насосов в возвратную полость 3 перемещает поршень силового цилиндра влево (по схеме) с вытеснением жидкости из рабочей полости 2 на слив.To carry out the reverse stroke, the electromagnets 16 and 19 are turned on. The reversible spool 14 and the spool 18 occupy positions in which the pipeline 17 and the return cavity 3 of the power cylinder are connected through the reversible spool to the pressure line of the pump station, and the working cavity 2 of the power cylinder is connected by a pipe 20 through the spool 18 and the reversible spool is connected to the drain. The fluid coming from the pumps into the return cavity 3 moves the piston of the power cylinder to the left (according to the diagram) with the displacement of the liquid from the working cavity 2 to the drain.

Сигналы на необходимое включение электромагнитов можно получить, например, от концевых переключателей, контролирующих положение подвижных элементов пресса и блока плунжеров мультипликаторов, а также от реле давлений.Signals for the necessary inclusion of electromagnets can be obtained, for example, from limit switches that control the position of the moving elements of the press and the plunger block of the multipliers, as well as from pressure switches.

Установка дополнительного мультипликатора, блокирование его с основным мультипликатором и с дополнительным четырехходовым двухпозиционным золотником с помощью обратных клапанов и отсечных золотников обеспечивает непрерывную подачу жидкости в рабочую полость силового цилиндра (низкого давления при холостом ходе пресса, высокого давления при рабочем ходе). Это не требует строгой увязки объемов полостей цилиндров мультипликатора с величинами холостого и рабочего хода пресса, не требует вывода блока плунжеров мультипликатора перед каждым рабочим циклом пресса строго в расчетное положение и, как следствие, упрощается система управления прессом и расширяются его технологические возможности.Installing an additional multiplier, blocking it with the main multiplier and with an additional four-way on / off slide valve using check valves and shut-off spools provides a continuous supply of fluid to the working cavity of the power cylinder (low pressure at idle press, high pressure at working stroke). This does not require strict coordination of the cylinder cavity volumes of the multiplier with the values of the idle and working stroke of the press, it does not require the block of plunger multipliers before each working cycle of the press to be strictly in the calculated position and, as a result, the control system of the press is simplified and its technological capabilities are expanded.

Claims

Гидравлический пресс, содержащий силовой поршневой цилиндр, гидравлический мультипликатор, выполненный в виде двух соосных цилиндров высокого и низкого давления с плунжерами, образующими подвижной блок плунжеров, насосную станцию, четырехходовой трехпозиционный реверсивный золотник, входы которого раздельно соединены с напорной и сливной магистралями насосной станции, а один из выходов - с возвратной полостью силового цилиндра, трехходовой двухпозиционный золотник, вход которого соединен со вторым выходом реверсивного золотника, а один из выходов - с поршневой полостью силового цилиндра, отличающийся тем, что он снабжен системой восьми обратных клапанов, системой шести двухходовых двухпозиционных отсечных золотников, четырехходовым двухпозиционным золотником с устройством переключения и соосно установленным с основным гидравлическим мультипликатором дополнительным гидравлическим мультипликатором с цилиндрами высокого и низкого давления с плунжерами, образующими подвижной блок плунжеров, который жестко связан с блоком плунжеров основного гидравлического мультипликатора и снабжен штангой, имеющей возможность взаимодействия с устройством переключения четырехходового двухпозиционного золотника, а полости цилиндров высокого давления основного и дополнительного гидравлических мультипликаторов имеют периферийное расположение и через последовательно установленные обратные клапаны и нормально закрытые отсечные золотники раздельно соединены с поршневой полостью силового цилиндра, при этом один из выходов четырехходового двухпозиционного золотника через нормально закрытый отсечной золотник соединен с полостью цилиндра низкого давления основного гидравлического мультипликатора и через параллельно установленные обратный клапан и нормально открытый отсечной золотник - с полостью цилиндра высокого давления дополнительного гидравлического мультипликатора, а второй выход четырехходового двухпозиционного золотника через нормально закрытый отсечной золотник соединен с полостью цилиндра низкого давления дополнительного гидравлического мультипликатора и через параллельно установленные обратный клапан и нормально открытый отсечной золотник - с полостью цилиндра высокого давления основного гидравлического мультипликатора, причем один из входов четырехходового двухпозиционного золотника соединен со сливом, второй вход - со вторым выходом трехходового двухпозиционного золотника, полости цилиндров низкого давления основного и дополнительного гидравлических мультипликаторов раздельно через обратные клапаны соединены с баком для жидкости насосной станции и с поршневой полостью силового цилиндра. A hydraulic press containing a power piston cylinder, a hydraulic multiplier made in the form of two coaxial high and low pressure cylinders with plungers forming a movable block of plungers, a pump station, a four-way three-position reversing valve, the inputs of which are separately connected to the pressure and drain lines of the pump station, and one of the outputs is with a return cavity of the power cylinder, a three-way on / off slide valve, the input of which is connected to the second output of the reversing valve, and dyne from the exits - with a piston cavity of the power cylinder, characterized in that it is equipped with a system of eight check valves, a system of six two-way on-off shut-off spools, a four-way on-off spool with a switching device and an additional hydraulic multiplier coaxially mounted with the main hydraulic multiplier with high and low pressure cylinders with plungers forming a movable block of plungers, which is rigidly connected to the block of plungers of the main hydraulic mu the duplicator and is equipped with a rod that can interact with the switching device of the four-way on / off slide valve, and the cavities of the high-pressure cylinders of the main and additional hydraulic multipliers are peripherally located and are connected separately to the piston cavity of the power cylinder through sequentially installed check valves and normally closed shut-off valves from the outputs of a four-way on / off valve through a normally closed shut-off ash the tee is connected to the cavity of the low pressure cylinder of the main hydraulic multiplier and through a parallel check valve and the normally open shut-off valve to the cavity of the high pressure cylinder of the additional hydraulic multiplier, and the second output of the four-way on-off valve through the normally closed shut-off valve is connected to the cavity of the low pressure cylinder of the additional hydraulic a multiplier and through a parallel mounted check valve and normally about indoor shut-off valve - with a cavity of the high pressure cylinder of the main hydraulic multiplier, one of the inputs of the four-way on-off valve being connected to the drain, the second entrance - with the second output of the three-way on-off valve, the cavity of the low-pressure cylinders of the main and additional hydraulic multipliers are separately connected through the check valves to the tank for fluid pumping station and with a piston cavity of the power cylinder.